已知NO2和N2O4可以相互转化：2NO2（g）fN2O4（g）△H＜0．现将一定量NO2和N2O4的混合气体通入一个体积为2L的恒温密闭玻璃容器中，反应物浓度随时间变化关系如图．（1）图中共有两条曲线X和Y

Question

已知NO₂和N₂O₄可以相互转化：2NO₂（g）fN₂O₄（g）△H＜0．现将一定量NO₂和N₂O₄的混合气体通入一个体积为2L的恒温密闭玻璃容器中，反应物浓度随时间变化关系如图．
（1）图中共有两条曲线X和Y，其中曲线______表示NO₂浓度随时间的变化；若在实现X、Y两条曲线变化过程中，共吸收22.76KJ的热量，则该反应的热化学方程式为______．
（2）0-15min，反应2NO₂（g）⇌N₂O₄（g）的平衡常数K（b）=

(10)/(9)

(10)/(9)

；比较N₂O₄在0-10min时平均反应速率v₁与25-30min时平均反应速率v₂的大小______．
（3）反应25min时，若只改变了某一个条件，使曲线发生如上图所示的变化，该条件可能是______（用文字表达）；其平衡常数K（d）______K（b）（填“＞”、“=”或“＜”）．
（4）若要达到使NO₂（g）的体积百分含量与d点相同的化学平衡状态，在25min时还可以采取的措施是______．
A．加入催化剂； B．缩小容器体积；  C．升高温度； D．加入一定量的N₂O₄．

Answer 1

（1）由图可知10-25min平衡状态时，X表示的生成物的浓度变化量为（0.6-0.2）mol/L=0.4mol/L，Y表示的反应物的浓度变化量为（0.6-0.4）mol/L=0.2mol/L，X表示的生成物的浓度变化量是Y表示的反应物的浓度变化量的2倍，所以X表示NO₂浓度随时间的变化曲线，Y表示N₂O₄浓度随时间的变化曲线，而X的浓度的变化量为（0.7-0.2）mol/l=0.5mol/l，所以物质的量的变化量为：0.5mol/L×2L=1mol，所以热化学方程式中的反应热的值为：22.76KJ×2=45.52KJ，N₂O₄（g）⇌2NO₂（g），△H=+45.52kJ/mol，
故答案为：X；N₂O₄（g）⇌2NO₂（g），△H=+45.52kJ/mol；
（2）据图象变化和平衡浓度计算平衡常数，15ming时反应逆向进行，平衡状态c（NO₂）=0.6mol/L，c（N₂O₄）=0.4mol/L，2NO₂（g）⇌N₂O₄（g）的平衡常数K=(0.4)/(0.62)=(10)/(9)，v₁=(0.6−0.2)/(10)=0.04mol/（L•min），而v₂=(1−0.7)/(35−30)=0.06mol/（L•min），所以v₁＜v₂，故答案为：(10)/(9)；v₁＜v₂；
（3）25min时瞬间，X的浓度增大，Y的浓度不变，只能是增大X的浓度，d点与b点的温度相同，平衡常数只受温度影响，温度不变平衡常数不变，故K（d）=K（b），
故答案为：增大NO₂的浓度；=；
（4）要使达到使NO₂（g）的体积百分含量与d点相同的化学平衡状态，通过缩小容器体积来增大压强，或者加入反应体系中的一种物质，故选BD．